DE2336323A1 - Druckerhoehungsanlage - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DR.-ING. WILLY STRUCK

PINNEBERG / HOLST. 2336323

HINDENBURGDAMM 71

Postanschrift: Palerlanwa ! Dr. W. Struck E-- SO Pinnebero / Holst- Postfach 134

Druckerhohungsanlage

Anm.: Firma Loewe Pumpenfabrik GmbH, 31^0 Lüneburg,

Die Erfindung betrifft eine Druckerhöhungsanlage, bei der zum Ein- und Ausschalten einer Pumpe ein Druc/kschalter oder -wächter dient, der mit einem Zeitschalter in Verbindung steht.

Druckerhöhungeanlagen, z.B. für die Wasserversorgung in Hochhäusern, bestehen im allgemeinen aus einer oder mehreren Pumpen, einem oder mehreren Druckkesseln und den dazugehörigen Armaturen, Bohrleitungen und dergl. Sie arbeiten so, daß bei einer Wasserentnahme, die einen gewissen Vorrat im Druckkessel übersteigt, die Pumpen eingeschaltet und bei sinkender Entnahme ausgeschaltet werden.

Um große und platzaufwendige Druckkessel, die die Funktion von Speichern haben, zu vermeiden, wurden diese im Verlauf der Entwicklung von

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Druckerhöhungsanlagen immer mehr verkleinert, womit sich aber die Schalthäufigkeit der Pumpen stark erhöhte. Das ist für die teuren Teile einer Druckerhöhungsanlage, wie Pumpen, Motoren und Schaltgeräte sehr schädlich, da damit der Verschleiß dieser Teile stark ansteigt und häufige Reparaturen oder Ersatzteilbeschaffungen erforderlich werden.

Um die Schalthäufigkeit trotz kleiner Speicher herabzusetzen, wurde schon vorgeschlagen, die Pumpenkennlinie bis in die Nähe des Leerlaufbereiches (ύΡ= O) zu fahren und die dabei entstehende Wärme durch eine Mindestumlaufwassermenge oder durch Vergrößerung der die Wärme an die Umgebung abgebenden Oberflächen der Anlage abzuführen mit dem Ziel, die Einschaltperiode zu strecken und damit die Schalthäufigkeit herabzusetzen. Erreicht wurde dieses Ziel dadurch, daß der Druckschalter der Anlage zum Ein- und Ausschalten der Pumpe oder Pumpen mit einem Zeitschalter verbunden wurde und durch den dann ein zeitlich verzögertes Abschalten der Pumpen erfolgte. Durch die Streckung der Schaltperiode wurde zwar eine gewisse Herabsetzung der Schalthäufigkeit erzielt, jedoch war der Erfolg nicht befriedigend, weil bei nach Einleitung der Ausschaltung innerhalb der Verzögerungsphase wiederholter bzw. gesteigerter Wasserentnahme keine Aufhebung des Abschaltbefehls erfolgte, sofern nicht der Einschaltpunkt unterschritten wurde. Das hatte aber zur Folge, daß die Pumpe bei einem Druck abschalten konnte, der nur wenig über dem eingestellten Einschaltdruck lag. Damit wurde das sowieso geringe Speichervolumen des angestrebten kleinen Druckkessels gänzlich unbefriedigend ausgenutzt.

Das wiederum hatte eine Zunahme der Schalthäufigkeit zur Folge. Es ent-

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stand also bei bestimmten Betriebsbedingungen genau das Gegenteil dessen, was die verzögerte Ausschaltung bezwecken sollte.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Schalthäufigkeit für die Pumpen bei Druckerhöhungsanlagen und gleichzeitig das Volumen der Druckkessel noch weiter herabzusetzen.

Der Weg, der zur Lösung der Aufgabe führt, besteht darin, einaal ein Abschalten der Pumpe nur bei voll gefülltem Druckkessel, d.h. bei 100 #-iger Nutzung seines Speichervolumens im sogenannten Leerlaufzustand der Pumpen sicherzustellen, und zum anderen, den Ausschaltbefehl mit Verzögerung für das Abschalten der Pumpe wirksam werden zu lassen und seine Aufhebung sicherzustellen für den Fall der Veränderung des Betriebszustandes des voll gefüllten Druckkessels innerhalb der Verzögerungsphase zwischen Ausschaltbefehl und Abschalten der Pumpe.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Anlagen so auszuführen, daß der Pumpendruckschalter die Pumpe über einen Zeitschalter ausschaltet, wobei Ein- und Ausschaltdruck der Pumpe keine im praktischen Betrieb feststellbare Differenz voneinander aufweisen. Der Zeitschalter soll dabei bei überschreiten des Ausschaltdruckes eingeschaltet und bei Unterschreiten des Einschaltdruckes ausgeschaltet und zurückgestellt werden. Auf diese Weise erfolgt ein Abschalten der Pumpe praktisch njiur dann, wenn längere Zeit gar keine Wasserentnahme erfolgt. Das kommt aber bei einer Vielzahl von Verbrauchern, wie das in Hochhäusern der Fall ist, praktisch nur nachts vor*

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, bei Anlagen «it zwei Pumpen, von denen eine als Grundlastpumpe und die andere als Spitzenlastpumpe arbeitet, bei jedem tatsächlichen Abschalten durch den Zeitschalter die

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Funktion der beiden Pumpen zu tauschen, so daß diese etwa die gleiche Betriebs- und Stillstandszeiten aufweisen und somit auch gleichmäßig abgenutzt werden.

Um zu vermeiden, daß sich die Pumpen beim Arbeiten bei geringen Fördermengen zu stark erwärmen, soll mit dem Erreichen des Ausschaltdruckes der Pumpe und der Ingangsetzung des Zeitschalters ein Magnetventil in einer Kühlflüssigkeitsumlaufleitung für die Pumpe bzw. Pumpen geöffnet werden, welches bei Außerbetriebsetzung des Zeitschalters wieder geschlossen wird.

An Hand der beiliegenden Zeichnung, auf der

Fig. 1 die Kennlinie einer Kreiselpumpe und

Fig. 2 in schematischer Anordnung eine Druckerhöhungsanlage zeigen, soll die Erfindung nachfolgend noch näher erläutert werden.

Die Pumpe möge beispielsweise auf dem Punkt P ihrer in Fig. 1 dargestellten Kennlinie arbeiten. Geht nun die Wasserentnahme zurück, dann wandert der Betriebspunkt nach links zu den Heineren Förderraengen, bis der Ausschaltpunkt A erreicht wird. Hier wird aber nun die Pumpe nicht unmittelbar abgeschaltet, sondern es wird zunächst nur der Zeitschalter in Betrieb gesetzt. Bei geringster Steigerung der Wasserentnahme und damit kaum merklicher Verlagerung des Betriebspunktes mit "Wiedereinschaltung" der noch laufenden Pumpe wird der Ausschaltbefehl aufgehoben und der Zeitschalter zurückgestellt, womit auf jeden Fall selbst bei unmittelbar folgender wiederholter Überschreitung des Ausachaltpunktes eine von neue· beginnende Betriebsphase der Pumpe mit der Mindestdauer der Verzögerungszeit sichergestellt ist. Das schädliche und

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die Anlage sehr beanspruchende dauernde Aus- und Einschalten im Bereich kleiner Wassermengen kann damit auf das äußerste Maß reduziert werden. In der Praxis ist es durch die Erfindung möglich, der Druckerhöhungsanlage während des normalen Tag- und Abendbetriebes den Charakter einer Durchlaufanlage zu geben.

Theoretisch lassen sich durch die erfindungsgemäße Anordnung Ausschalt- und Einschaltpunkt zu einem Schaltpunkt zusammenlegen. Die Differenz ist lediglich durch die vorhandene Hysterese bestimmt.

Bei einem Betrieb mit zwei Pumpen, nämlich einer Grundlastpumpe und einer Spitzenlastpumpe, wie er in Fig. 2 dargestellt' ist, kann das Zeitrelais ein Hilfsrel-ais steuern, durch das die Funktion der beiden Pumpen bei jedem Abschalten der jeweiligen Grundlastpumpe umgeschaltet wird, d.h. die bisherige Grundlastpumpe wird Spitzenlastpumpe und umgekehrt. Durch diese Schaltung wird erreicht, daß eine gleichmäßige Betriebszeit beider Pumpen sichergestellt ist und daß keine der Pumpen infolge zu langer Stillstandszeiten blockiert.

Wenn der Zeitschalter angesprochen hat, arbeitet die Pumpe 12 oder 13 im Bereich ihrer Kennlinie, bei der die Fördermenge fast Null ist. Es wird deshalb mit dem Auslösen des Zeitschalters gleichzeitig ein Magnetventil 18 in einer Umlaufleitung 16 geöffnet, das eine Minimalmenge Wasser zum Vorlaufkessel 11 zurückleitet, der mit dem Netz durch die leitung 10, verbunden ist, so daß die Pumpe 12 oder 13» die über Rückschlagklappen Ik und ein Ventil 15 in den Druckkessel 17 fördert, stetig mit Wasser aus dem Vorlaufkessel zur Wärmeabfuhr beaufschlagt wird. Nach Ablauf der am Zeitrelais eingestellten Verzögerungszeit wird die Pumpe abgeschaltet und das Magnetventil geschlossen.

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Das gleiche passiert, wenn der Zeitschalter, weil der Druck unter den Einschaltdruck des Druckwächters 19 abgefallen ist, wieder abgeschaltet wird. Auch in diesem Fall wird das Magnetventil geschlossen, weil ja die umlaufende Flüssigkeitsmenge durch die Pumpe groß genug ist, um die Wärme abzuführen.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   Λ.) Druckerhöhungsanlage, bei der zum Einschalten und Ausschalten der Pumpe oder Pumpen ein Druckschalter oder dergl. dient, der mit einem Zeitschalter in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß Ein- und Ausechaltdruck des Druckschalters gleich oder nahezu gleich sind und daß der Zeitschalter bei überschreiten des Ausschaltdruckes eingeschaltet und bei Unterschreiten des Einschaltdruckes ausgeschaltet und zurückgestellt wird.
2. 2.) Druckerhöhungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mit zwei Pumpen (12, 13)» von denen die eine als urundlastpumpe und die andere als Spitzenlastpumpe betrieben wird, bei jedem Abschalten durch den Zeitschalter die Funktionen der beiden Pumpen getauscht werden.
3. 3.) Druckerhöhungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Erreichen des Ausschaltdruckes der Pumpe (12 bzw. 13) und Ingangsetzung des Zeitschalters ein Magnetventil (18) in einer Kühlflüssigkeitsualaufleitung (16) für die Pumpen geöffnet wird.

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